Technologie PCB - Tendances de développement de la technologie de carte de circuit FPC

Les tendances technologiques de FPC et les tendances technologiques de FPC materials.

1. Dernières tendances technologiques pour FPC

Avec des utilisations diversifiées et compactes, les FPC utilisés dans l'électronique nécessitent des circuits haute densité ainsi que des performances élevées au sens qualitatif. Changements récents dans la densité des circuits FPC. La soustraction (méthode de gravure) peut être utilisée pour former des circuits monofaces avec un pas de conducteur inférieur ou égal à 30 µm, et des circuits bifaces avec un pas de conducteur inférieur ou égal à 50 µm ont également été mis en oeuvre. Les pores entre les couches conductrices reliant les circuits bifaciaux ou les circuits multicouches sont de plus en plus petits et les pores dont le diamètre des pores est inférieur à 100 microns ont maintenant atteint l'échelle de la production en série.

Gamme de fabrication possible de circuits à haute densité basée sur le point de vue de la technologie de fabrication. Selon l'espacement des circuits et le diamètre des pores, les circuits haute densité sont grossièrement divisés en trois types: (1) FPC traditionnel; (2) FPC haute densité; (3) FPC ultra haute densité.

Dans la méthode traditionnelle de soustraction, des FPC avec un pas de 150 µm et un diamètre de trou traversant de 15 µm ont été produits en grande quantité. Grâce à l'amélioration des matériaux ou de l'équipement d'usinage, il est possible d'usiner un pas de circuit de 30 µm même en méthode soustractive. En outre, la production et l'usinage à grande échelle de Vias de 50 µm de diamètre peuvent être réalisés grâce à l'introduction de procédés tels que le laser CO2 ou la gravure chimique, et les FPC haute densité actuellement produits en grande quantité sont pour la plupart usinés par ces techniques.

Cependant, si le pas est inférieur à 25 µm et que le diamètre des pores est inférieur à 50 µm, il est difficile d'augmenter le rendement même en améliorant les techniques traditionnelles et de nouveaux procédés ou matériaux doivent être introduits. Le procédé proposé a plusieurs méthodes d'usinage, mais la méthode semi - Additive utilisant la technique de l'électroformage (pulvérisation) est la plus appropriée. Non seulement le processus de base est différent, mais les matériaux utilisés et les matériaux auxiliaires sont également différents.

D'autre part, les progrès de la technologie de connectivité FPC exigent des performances de fiabilité plus élevées de la part des FPC. Avec la haute densité des circuits, les performances des circuits imprimés flexibles posent des exigences de diversification et de haute performance. Ces exigences de performance dépendent en grande partie de la technologie de traitement du circuit ou des matériaux utilisés.

2. Processus de fabrication FPC

À ce jour, presque tous les processus de fabrication FPC ont été traités par soustraction (méthode de gravure). Généralement, on utilise comme matériau de départ une plaque revêtue de cuivre, on forme une couche de résine par Photolithographie et on grave et on élimine les parties inutiles de la surface du cuivre pour former les conducteurs du circuit. Le procédé de gravure présente des limites dans le traitement des circuits fins en raison de problèmes tels que le contre - dépouillement.

Comme les microcircuits à haut rendement basés sur la soustraction sont difficiles à usiner ou à maintenir, la méthode semi - Additive est considérée comme une méthode efficace et diverses méthodes semi - Additives sont proposées. Un example de traitement de microcircuit par une méthode semi - Additive. Le procédé de semi - addition commence par un film de Polyimide et la résine de Polyimide liquide est d'abord coulée (enduite) sur un support approprié pour former un film de Polyimide. On forme ensuite une couche de germe sur le film à base de Polyimide par pulvérisation cathodique, puis on forme sur la couche de germe, par photolithographie, un motif de résine du motif inverse du circuit, dit anti - plaquage. L'ébauche est plaquée pour former un circuit conducteur. Ensuite, la couche de résine et la couche de germination inutile sont éliminées pour former la première couche de circuit électrique. On enduit la première couche de circuit d'une résine polyimide photosensible, on réalise des trous, une couche de protection ou une couche isolante pour la deuxième couche de circuit par photolithographie, puis on réalise une couche de germe par pulvérisation sur celle - ci, servant de deuxième couche conductrice de base pour le circuit à deux couches. En répétant le processus ci - dessus, il est possible de former un circuit multicouche.

Avec cette méthode de semi - addition, il est possible d'usiner des circuits ultrafins avec un pas de 5 µm et des Vias de 10 µm. La clé de la production de circuits ultrafins par semi - addition est la performance de la résine polyimide photosensible utilisée comme couche isolante.

Iii. Matériel de composition de base de FPC

Le matériau constitutif de base du FPC est le film de base ou la résine résistant à la chaleur qui constitue le film de base, suivi du stratifié de cuivre et du matériau de la couche de protection qui constitue le conducteur.

Les matériaux du film de base du FPC vont du film Polyimide initial au film résistant à la chaleur pouvant résister au soudage. Le film de Polyimide de première génération a des problèmes tels que l'absorption d'humidité élevée, le coefficient de dilatation thermique élevé, etc., de sorte que les gens utilisent le matériau de Polyimide de deuxième génération pour les circuits à haute densité.

Jusqu'à présent, on a développé plusieurs films résistants à la chaleur pour FPC qui peuvent remplacer les films Polyimide de première génération. Cependant, au cours des 10 prochaines années, le statut de la résine polyimide, qui est le matériau principal du FPC, ne devrait pas changer. En outre, avec les hautes performances du FPC, la morphologie du matériau de la résine polyimide changera et il sera nécessaire de développer une résine polyimide avec de nouvelles fonctionnalités.

Iv. Revêtement de cuivre stratifié

De nombreux fabricants de FPC l'achètent généralement sous la forme d'un stratifié recouvert de cuivre, qui est ensuite transformé en un produit FPC à partir d'un stratifié recouvert de cuivre. Les feuilles de cuivre recouvertes de FPC ou les films de protection utilisant des films de Polyimide de première génération (films de recouvrement) sont fabriqués à partir d'adhésifs tels que des résines époxy ou acryliques. Les adhésifs utilisés ici sont moins résistants à la chaleur que les Polyimides, de sorte que la résistance à la chaleur ou d'autres propriétés physiques du FPC sont limitées.

Pour éviter les inconvénients des stratifiés revêtus de cuivre utilisant des adhésifs traditionnels, les FPC haute performance, y compris les circuits haute densité, utilisent des stratifiés revêtus de cuivre sans adhésif. Jusqu'à présent, il existe de nombreuses méthodes de fabrication, mais il existe maintenant trois méthodes disponibles pour une utilisation pratique:

(1) Processus de coulée

Le processus de coulée est basé sur une feuille de cuivre. La résine polyimide liquide est appliquée directement sur une feuille de cuivre tensioactif et traitée thermiquement pour former un film. La résine polyimide utilisée ici doit présenter une excellente adhérence sur la Feuille de cuivre et une excellente stabilité dimensionnelle, mais aucune résine polyimide ne peut répondre à ces deux exigences. Une fine couche de résine polyimide bien adhérente (couche adhésive) est d'abord appliquée à la surface de la Feuille de cuivre active, puis une certaine épaisseur de Polyimide de bonne stabilité dimensionnelle est appliquée sur la couche adhésive (couche de coeur). En raison des différentes propriétés thermophysiques de ces résines Polyimide, de grandes fosses apparaissent dans le film de base si la Feuille de cuivre est gravée. Pour éviter ce phénomène, une couche adhésive est appliquée sur la couche de coeur afin d'obtenir une bonne symétrie de la couche de base.

Pour fabriquer un stratifié double face en cuivre, la couche adhésive utilise une résine polyimide thermofusible, puis une feuille de cuivre est laminée sur la couche adhésive par pressage à chaud.

(2) Processus de pulvérisation / placage

Le matériau de départ pour le processus de pulvérisation / placage est un film résistant à la chaleur avec une bonne stabilité dimensionnelle. L'étape initiale est la formation d'une couche de germe à la surface du film de Polyimide activé par un procédé de pulvérisation. Une telle couche de germination permet d'assurer la résistance de la liaison avec la couche de base conductrice tout en assumant le rôle de couche conductrice pour le placage. On utilise généralement du nickel ou des alliages de nickel. Pour assurer la conductivité, une fine couche de cuivre est pulvérisée sur une couche de nickel ou d'alliage de nickel, puis le cuivre est plaqué à l'épaisseur spécifiée.

(3) Méthode de compression à chaud

La méthode de pressage à chaud consiste à enduire la surface d'un film de Polyimide résistant à la chaleur ayant une bonne stabilité dimensionnelle d'une résine thermoplastique (résine thermoplastique adhésive), puis à laminer la Feuille de cuivre sur la résine thermofusible à haute température. On utilise ici un film composite en polyimide.

Vi. Mot de fin

La demande de FPC augmente rapidement, la densité des circuits augmente et la technologie de fabrication s'améliore et progresse d'année en année. La croissance rapide future des substrats FPC, des couches de protection et des isolants inter - couches restera centrée sur la résine polyimide.

Avec la haute performance et la haute densité des FPC, il est nécessaire de développer non seulement des films de résine polyamide plus performants, mais également des formes de produits plus variées.